.nu

Skolarbeten och uppsatser från högstadiet och gymnasiet
Sök skolarbeten

Motorn

Ämne: Teknik
| Mer

Genomsnitt motorn består till mer än trehundra detaljer, som alla är beroende av varandra för att kunna fungera riktigt.Motoreffekt

Förbränningsmotorn producerar genom att förbränna bränsle. I de flesta bilar är bränslet ett blandning av bensin och luft. Bensinen pumpas till motorn från bensintanken som sitter i den bakre delen av bilen. Bränslet pumpas till motorn med hjälp av en bensinpump. Luften sugs in genom luftfiltret (som avlägsnar föroreningar som kan skada motorn). Luft och bränsle möts inne i förgasaren, där bensinen omvandlas till ånga, innan den sugs in genom insugningsgrenröret till förbränningsrummet i motorns cylindrar. Brinnande bränslet ger-för att alstra effekt-också två biprodukter. Avgaser och värme. Avgaserna som bildas genom förbränning av bränsleluftblandningen avleds från motorn via avgasgrenröret, till avgasrör och ljuddämpare.

Motorns kylsystem

Värme blir man av med på två sätt. En del tas upp av oljan, som pumpas runt i kanaler inne i motorn för att smörja de rörliga delarna. När oljan har absorberat värmen, går den tillbaka till oljetråget i botten av motorn. Oljetråget är ett tunt hus med stor yta, som hjälper till att avge värme till den omgivande luften. I de flesta bilar är motorn ofta vattenkyld. Vattnet absorberar förbränningsvärmen genom sitt eget system av kanaler i motorn : det varma vattnet kommer till kylaren som sitter längst fram på motorn och där avleds värmen till den omgivande luften. Luftkylda motorer arbetar utan vattensystem. De förlitar sig i stället på en kraftig luftström över hela motorn (ofta med hjälp av en stor fläkt) för att leda bort värmen. Både olja och vatten cirkulerar runt motorn genom pumpar som drivs av motorn. Oljepumpen är placerad inne i motorn precis ovanför oljetråget och är inte synligt utifrån. Vattenpumpen är däremot synlig utifrån en vis del, därför att den drivs av fläktremmen, som i sin tur drivs av motorn genom en remskivan framtill på motorn. Det finns också en kylfläkt som kyler luftflödet genom kylaren när bilen körs långsamt eller står stilla. På vissa bilar är den här fläkten kopplad till vattenpumpens drivaxel, medan den andra drivs genom separat motor.

Elutrustning

Fläktremmen driver också generatorn. Generatorn laddar upp batteriet och försörjer såväl bilens elsystem som tändningssystem med ström. Tändningssystemet ger i sin tur elektriska gnistor för att antända bränslet. Detta innebär att nästan hela motorn är självförsörjande. När den väl har startads med hjälp av startmotorn och under förutsättningar att den får bränsle, driver den själv de enheter som den håller igång. All den här utrustningen är nödvändig för att bilen skall kunna gå.

Olika motorer

Genom förbränningen av bränsle inne i motorn rör sig kolvarna upp och ner i cylindrarna . Kolvarna är i sin tur monterade på en vevaxel, som omvandlar den här upp och – nedåtgående rörelsen till en roterande rörelse, som överförs till växellådan. Det är ungefär på samma sätt när en cyklist trampar upp och ner och rörelsen förmedlar rotationen från pedalerna till kedjehuset. Kolvarnas placering avgör vilken form motorn skall ha. Det här är orsaken till att radmotorn i en Ford Escort och boxermotorn i en VW ser olika ut, trots att de båda arbetar efter samma princip.

Kraftöverföring

Inne i växellådan finns det två grupper med kugghjul av varierande storlek, monterade på två axlar. In- och utgående axlar utgör en grupp, mellanaxeln den andra. Växelspaken manövrerar växelväljare inne i växellådan så att de väljer rätt kugghjul för varje växel. Utväxlingsförhållandet är förhållandet mellan varvtalen på den ingående och utgående axeln. Det anger hur många varv på motorn som fordras för att ge ett varv på den utgående axeln. På en typisk fyrväxlad växellåda är förhållandena mellan in och utgående varvtal 3,2:1 för ettans växel, 1,8:1 för tvåans, 1,3:1 för treans och 1:1 på den högsta växeln och det vill säga fyrans växel. Det största utväxlingsförhållandet finns mellan kugghjulen som används för ettans växel. Här driver ett litet kugghjul, med få kuggar som är kopplade till motorn, ett mycket större kugghjul med många fler kuggar som är kopplat till hjulen. Eftersom det större kugghjulet har flera kuggar roterar det mycket långsammare än det lilla kugghjulet. Därför roterar hjulen långsammare på ettans växel än på t.ex. fyrans växel. Men de överför också en större vridkraft, så kallat vridmoment. Det ger möjligheten för motorn att klara den stora belastningen den utsätts för vid start eller vid branta backar. Denna vridkraft överförs från den utgående axeln på växellådan till kardanaxeln, om det finns en sådan, och till slutväxeln. När du lägger i backväxeln läggs ett mellandrev in mellan ett par kugghjul och det ändrar rotationsriktningen på den utgående axeln.

Kopplingen

Kopplingen kopplar ur motorn från växellådan och därmed från hjulen. Det gör att du kan växla mjukt. Vid start från stillastående gör motorn det möjligt att öka varvtalet tillräckligt mycket, så att den inte stannar när drivningen inkopplas. Kopplingen består av tre delar: svänghjul, kopplinslamell och tryckplatta. Svänghjulet är fastskruvat i vevaxeln och roterar i samma varvtal som motorn. Kopplingslamellen sitter på växellådan ingående axel. Tryckplattan är också fastskruvad i svänghjulet med kopplingslamellen emellan. När du trampar ned kopplingspedalen drar kopplingsfingrarna tillbaka tryckplattan. Då lättar trycket från kopplinslamellen, så att den kan dras från svänghjulet och frikoppla växellådan från motorn.

Kardanaxeln

På bilar med bakhjulsdrift och motorn monterad fram överförs effekten från växellådan genom kardanaxeln till slutväxeln i bakaxeln. Kardanaxeln har en kardanknut i vardera änden. De här knutarna gör att vinkeln mellan bakaxeln och växellådan kan variera. Rörelser på axel och fjädring, t.ex. när bilen rullar på ojämn väg, överförs alltså inte till växellådan. Rörelser på axeln ändrar också avståndet mellan den och växellådan. Kardanaxeln har nämligen en rörlig anslutning som gör att den kan “töja” sig. Framhjulsdrivna bilar och bakhjulsdrivna bilar med motorn bak har ingen kardanaxel: Motorn och växellådan är monterade nära de drivande hjulen. Effekten överförs därför via växlar direkt från växellådan till slutväxeln, som är en del av växellådan, och vidare genom två drivaxlar till hjulen. Drivaxlarna är utrustade med drivknutar för att tillåta rörelser på hjulen och fjädringen. I en framhjulsdriven bil med motorn fram måste de drivande hjulen också användas till styrning. Det innebär att de också måste vridas från sida till sida – ibland med stora vinklar. En normal knut klara inte sådana vinklar, den skulle få hjulens hastighet att variera ju större vridningen blir. Man använder därför i stället en speciell typ av drivknut med konstant vinkelhastighet. Axlarna på båda sidor av en sådan drivknut roterar med samma hastighet, oberoende av hur vinkeln är mellan axlarna.
Kort 12

Motorns placering

På en bakhjulsdriven bil är motorn för det mesta placerad i bilens längriktning. På en framhjulsdriven bil så sitter motorn ofta på tvären i bilen. När motorn är placerad på längden måste drivningslinjen ändras 90 grader för att överföra effekten till hjulen. Det sker i slutväxeln och gäller både fram – och bakhjulsdrivna bilar.

Slutväxeln

Som sista steg på väg till hjulen, passerar drivningen från motorn genom slutväxeln. Slutväxeln är en separat enhet i bakhjulsdrivna bilar med motorn i fram, i alla andra är den en del av växellådan. Slutväxeln är monterad i bakaxeln. Den skall göra två eller tre saker, beroende på om motorn står i längdriktningen eller är tvärställd:
• Den skall ge en slutlig nerväxling
• Den skall göra det möjligt för ett hjul på den drivna axeln att rotera långsammare än det andra hjulet.
• Den skall ändra drivningen 90 grader för att driva hjulen när motorn är monterad i längriktningen.

Även om växellådan anpassar motorns varvtal till bilen hastighet krävs en slutlig nedväxling för att ge en fullständig kompromiss mellan prestanda och en rimlig bränsleekonomi. Denna nedväxling sker med ytterligare två kugghjul: kronhjulet och pinjongen. Den lilla pinjongen driver det stora kugghjulet, kronhjulet: nedväxlingen beror på hur många kuggar som finns på varje kugghjul. Om pinjongen har tio kuggar och kronhjulet trettiofyra, så roterar kardanaxeln 3,4 gånger för att vrida kronhjulet och därmed hjulen ett varv. Detta ger en nedväxling på 3,4:1. I en kurva måste ytterhjulet gå en längre sträcka än innerhjulet. Slutväxel innehåller därför också differentialen, som gör att de två drivna hjulen kan rotera med två olika hastigheter. Det bidrar till att minska förslitningen i slutväxeln och på däcken. I bilar med bakhjulsdrift ändrar slutligen kronhjul och pinjong även drivningsriktningen 90 grader för hjulen.

SU – förgasare

Grunderna

Alla förgasare arbetar efter samma grundprinciper . Bränslet från bensintanken leds in i ett flottörhus som är anslutet till förgasaren. Därifrån leds bensinen in i ett munstycke ( i vissa förgasare finns det flera munstycken). Där möter bensinen en luftström från luftfiltret. Luftströmmen kommer in genom en passage i förgasaren som kallas venturiör. När luften passerar över munstycket tar den upp bensin och blandningen leds sedan in i motorns cylindrar för förbränning. Luftströmmen sugs in i förgasaren genom ett vakuum som bildas då kolvarna går ner i cylindrarna. Ju snabbare motorn går desto större blir luftflödet genom förgasaren . Proportionerna mellan bensin och luft måste hela tiden vara ungefär desamma. Olika förgasare fungerar på olika sätt, men det enklaste sättet att hålla proportionerna lika är med justerbara munstycken.

Tomgångsvarvtal

Den övre delen av SU – förgasaren består av en kupol som kallas vakuumkammare och dämpcylinder. På insidan finns en tät passande kolv, som glider upp och ner. När motorn går på tomgång sitter kolven i botten av vakuumkammaren. Den undre delen skjuter ut nedför, in i venturiröret som nästan blockeras. Därför skärs luftflödet av. Längre ner i venturiröret, vid änden där bränsle/luftblandningen går in i inloppsgrenröret, finns en metallskiva som kallas gasspjäll . Det är kopplad till gaspedalen med stänger eller vajrar som vrids allt efter gaspedalens rörelse. När du tar bort foten från gaspedalen är gasspjället vänt mot luftflödet och stänger av större delen av venturiröret. Luftflödet är då minimalt och motorn går på tomgång.

Acceleration

När gaspedalen trampas ner vrids gasspjället mer och mer och vänder kanten mot luftflödet. Det gör att venturiröret utsätts för sugverkan från motors cylindrar. Kolven i förgasarens vakuumkammare blockerar dock fortfarande vebturiröret. Sug effekten från cylindrarna drar därmed luften genom två små hål i botten av kolven. Därmed bildas ett vakuumminne i vakuumkammaren som drar upp kolven ur venturiröret. I och med det kan mer luft strömma in i motorns cylindrar.
Tillsats av bensin

Det är inte bara ett luftflöde som behövs. Bensin måste också tillsättas innan luften når motorn. Och då spelar kolvrörelsen inne i förgasaren en viktig roll. På undersidan av kolven finns en koniskt nål – bränslenålen. Den går ner i centrum av ett långt tunt rör – bränslemunstycket. Det är i sin tur kopplat till flottörhuset där bensinen i förgasaren finns. Eftersom bränslenålen (även kallad trottelnål) är konisk, så varierar avståndet mellan bränslenål och sidorna på munstycket. Det beror på hur långt in nålen går – där av namnet justerbart munstycke. När kolven står längst ner i venturiröret, står den tjockaste delen av nålen i munstycket och skär av nästan hela bensinflödet. När gaspedalen trampas ner går kolven upp och drar nålen längre ut ur munstycket. Eftersom nålen är konisk blockerar den mindre och mindre av munstycket. Den effektiva storleken på hålet i munstycket blir större och större och mer bensin passerar. När luftflödet genom venturiröret ökar, så ökar även bensinflödet. På så sett får man en korrekt blandning av bensin och luft för motorn.

Döda punkter

När spjället öppnas snabbt behöver motorn en extra dos bensin för att kunna accelerera jämnt och snabbt. Om kolven skulle lämnas åt sitt öde skulle den gå upp mycket snabbt, öka storleken på venturiröret och därmed mängden luft. Även om bensinflödet också skulle öka, så skulle bränsle/luftblandningen fortfarande vara allt för mager och motorn skulle tveka under acceleration, den så kallade döda punkten. För att inte detta skulle hända har överdelen av vakuumkammaren ock kolvdämpare. Den består av en dämparstång med en ventil i ena änden. Ventilen är nedsänkt i centrum av kolven, som är fylld med olja. När kolven går upp stänger ventilen nästan helt och hindrar oljeflödet och därmed kolven att röra sig för snabbt. Det förhindrar i sin tur att för mycket luft flödar in i förgasaren. När kolven går ner är ventilen öppen och släpper fram olja utan hinder.

Kallstart

När motorn startar och är kall måste bränsle/luftblandningen vara mycket fetare än normalt Därför har alla förgasare en choke, som kan vara automatisk eller manuell. På äldre SU -förgasare med manuell choke får man den här feta blandningen genom ett länksystem. Det går från chokereglaget på instrumentpanelen till en arm som är kopplad till bensin munstycket. När choken kopplas in dras munstycket ner i förgasarhuset och bensinflödet ökar. Äldre system med automatchoke har en liten hjälpförgasare för att släppa fram extra bensin i motorn. Den manövreras genom ett temperaturstyrd omkopplare. Modern SU – förgasare med manuell choke har en liten ventil på sidan av förgasaren. Den kan öppnas med choke reglaget för att släppa fram mer bensin. De nyaste SU – förgasarna med automatchoke använder samma ventil, men den manövreras med en elektronikstyrd elmotor

Tändningen

Tändsystemet innehåller två elektriska kretsar: lågspänningskretsen och högspänningskretsen. Lågspänningskretsen som har en spänning på 12 volt, är kopplad till tändningslåset och batteriet. Högspänningskretsen, som har en spänning upp till 25 – 40 000 volt, är kopplad till tändstiften. De två kretsarna är sammankopplade genom tändspolen, som förstärker tolv volt från batteriet till de tusentals volt som erfordras vid tändstiften. Tändspolen består egentligen av två spolar som är lindade runt en kärna av mjukt järn. En spole -primärledningen- är kopplad till lågspänningskretsen och består av några å hundra varv tjock tråd. Den andra spolen sekundärledningen – är gjord av många tusen varv tråd. Spänningen på tolv volt i primärlednigen alstrar ett magnetfält runt denna . När spänningen bryts, bryts också magnetfältet och ström framkallas i sekundärledningen – högspänningskretsen. Tack vare antalet trådvarv i sekundärledningen är så mycket högre än i primärledningen blir spänningen på den framkallade strömmen flera tusen gånger större än 12 volt i primärkretsen.

Fördelaren

Fördelaren bryter strömmen i spolen. Fördelaraxeln roterar och styr därmed ett antal kamrar som kontinuerligt öppnar och sluter ett par kontakter – brytarkontakterna. Brytarkontakterna är anslutna till lågspänningskretsen. När brytarkontakterna kommer i kontakt med varandra och är slutna så flyter strömmen i lågspänningskretsen. Varje gång som kontakterna tvingas isär av kammarna bryts lågspänningskretsen. Det ger en spänningstopp i sekundärledningen i spolen. Strömmen leds från spolen genom en tjock, välisolerad kabel, som kallas högspänningskabel, tillbaka till en annan del i fördelaren – fördelarlocket. Strömmen leds in i centrum av locket till rotorn . Rotorn är monterad upptill på samma fördelaraxel som öppnar och sluter brytarkontakterna och den roterar dessutom med samma hastighet. När fördelararmen roterar passerar den mycket nära flera elektroder som är inbyggda i fördelarlocket. Precis när armen är mitt för en av dessa elektroder kommer ström från spolen. Strömmen hoppar över mellanrummet till elektroden och leds sedan i en högspänningskabel till tändstiftet.

Tändstiften

Tändstiften är slutsteget i tändsystemet. De är fastskruvade upptill i varje cylinder och ger en gnista som antänder bränsle/&luftblandningen. Änden på tändstiftet består av två elektroder som sitter tätt intill varandra. Den högspända strömmen leds ner till mitten av tändstiftet, där mittelektroden sitter och hoppar sedan över mellanrummet till sidoelektroden. När det här sker alstras en gnista.

Nya Tekniker

Utformningen har ändrats stor genom åren. Det finns andra saker som har gjort att bilindustrin har genomgått visa förändringar. Ny teknologi speciellt har användningen av elektronik ökat mycket dom senaste åren. Elektroniken gör bilen bättre men den gör den också mycket mer komplicerad.

För tio år sedan var dom flesta bilarna bakhjulsdrivna men de senare åren så har de flesta bilarna framhjulsdrift så att de inte får sladd lika lätt som man får med bakhjulsdrift.

För tio år sedan fanns det inte så mycket extra utrustning som kostar pengar. De senare åren har t.ex. servostyrning, elektriska fönsterhissar och vindrutetorkare kommit, allt för att underlätta bilkörningen för föraren.

Med mer elutrustning så kan det bli problem, och det är ganska svårt att underhålla elsystemet. Och det blir svårt för en vanlig människa att veta vad det är för problem och då måste man lämna in den på verkstad och då kostar det en hel del pengar.

Bromsar

Lagen kräver att bromsutrustningen ska bestå av två system, eller ett system med två anordningar, som arbetar oberoende av varandra. Trycket på bromspedalen omvandlas hydrauliskt och förstärks av en bromsförstärkare . Parkeringsbromsen är en vanlig mekanism. De senare åren har broms, gas och kopplinspedalerna mer och mer styrts med el.
Fjädring

Ett system är fjädringar som monteras mellan hjulen och karossen och karossen eller chassit fjädrar vid stötar i vägbanan. Dessa fjädrar ser ut som vanliga fjädrar och dom är ganska svåra att byta för att man måste ha vissa verktyg som trycker ihop fjädern och sedan kan man sätta en massa järntråd runt och sedan klippa trådarna och då faller den på plats. Man kan också köpa kortare fjädrar och det brukar också kallas för sänkningssatts som då innebär att bilen blir lägre.

Elutrustning

Består av ett 12V batteri, som laddas av motorn, ger tillräkligt med spänning för motorns tändningskrets och alla andra elektriska tillbehör. Tändningskretsen är uppbygg så att den ska ge tillräckligt kraftiga gnistor för antändningen av bränsleluftblandningen i motorn. Det är själva antändningen i bränsleluftblandningen som gör att motorn startar.

Motorn

Nästan alla bilmotorer arbetar enligt bränsleprincipen , där förbränningen av bränsleluftblandningen i de tätade cylindrarna alstrar effekten för att driva hjulen. Sekundärsystem kyler motorn, försörjer den med bränsle och avlägsnar
avgaser.

Skivbromsar

En skivbroms består av en gjutjärnsskiva monterad på ett nav, den roterar också med hjulet. Gränsle över skivan sitter ett bromsok som innehåller ett par bromsbelägg, ett på vardera på sidan av skivan. Där sitter även cylindrar, kolvar och rör som kopplar samman bromsbeläggen med hydraulsystemet. När bromspedalen sedan trampas ner leds bromsvätskan in i cylindrarna och tvingar isär kolvarna, så att bromsbeläggen trycks mot skivan och bromsar den.

Styrning

Rattrörelsen överförs till framhjulen via en axel och kuggstång eller styrväxel. På en del bilar underlätts rattrörelsen med hjälp av servostyrning.

Dieselmotorn

För inte så länge sedan var uppfattningen om dieselmotorn att dieselmotorn förde oljud, luktade illa och var svag. Man använde bara dieselmotorer i taxibilar och lastbilar. Från 70 – 80 talet har dieselmotorns insprutningssystem blivit allt mer förfinat och attityden till dieselmotorn har förändrats markant. I Sverige noterades en kraftig uppgång för dieselbilarna och den blir allt vanligare. Detta beror nog på att det är mycket billigare med dieselmotor. Speciellt för företagen som får köpa bensin för drygt 4 kronor litern. Och för inte så länge sen kom den “Gröna” dieseln som sedan visade sig att det inte var så bra som förväntats, och blev sedan olaglig.

Hur Fungerar en Dieselmotorn ?

En dieselmotor arbetar annorlunda mot en vanlig bensin motor, trots att huvudenheterna är gemensamma och de båda motorerna arbetar enligt fyrtaggsprincipen. Den största skillnaden ligger i hur bränslets antänds och hur effektuttaget regleras. I en bensinmotor antänds bränsleluftblandningen av en gnista som tänds av el och tändsystemet. I en dieselmotor sker en komprimering som tänder dieseln. Dieselmotorn hettar upp luften till den temperatur som behövs för att den skall antändas. Dieselmotorn har ett kompressionsförhållande på 20:1 och bensin motorn har ett kompressionsförhållande på 9:1. Dieselmotorn komprimerar diesel/luft blandningen och därför behövs inget tändsystem. En bensinmotorn drar in varierande mängder i varje inloppstakt till skillnad mot dieselmotorn som drar alltid in samma luftvolym. Luften dras in via en inloppskanal utan spjäll. Kanalen stängs och öppnas via en inloppsventil. Det finns alltså varken förgasare eller trottelventil. När kolven nåt ändläget för inloppstakten stängs inloppsventilen. Kolven går upp i cylindern och komprimerar luften till en tjugondel av dess ursprungliga volym. När kolven når det översta läget, sprutas en exakt doserad mängd diesel in i förbränningsrummet. Hettan från den komprimerade luften antänder bränsle/luftblandningen omedelbart så att den brinner och expanderar. Detta tvingar kolven nedåt och driver runt vevaxeln. När kolven går upp i cylindern på avgastakten öppnar sig utloppsventilen och släpper in avgaserna i avgasröret. I slutet av avgastakten är laddningen redo att ta emot en ny laddning luft.

Diselmotorns konstruktion

En dieselmotor utför samma arbete som en bensinmotor, delarna i dieselmotorn måste göras kraftigare för att dieselmotorn utsätts för ett så mycket större tryck. Vägarna i dieselmotorn är oftast mycket tjockare än i en bensinmotor. Den har fler förstärkningar och motorblocket är kraftigare än bensin- motorblocket, det gör också att ljudet blir lägre.

Insprutning

För att motorn skall fungera ordentligt måste blandningen mellan luft och diesel vara ordentligt blandat. Problemet med att blanda bensin och luft är i en dieselmotor är att luft och bränsle tillförs vid två olika tidpunkter, och alltså blandas i cylindern. Det finns två lösningar på problemet: direkt respektive indirekt insprutning. Genom tiderna har man främst använt sig av indirekt insprutning efter som det är det enklaste sättet att skapa turbulens så att det insprutade bränslet blandas ordentligt med den högkomprimerade luften i förbränningens rummet. I en motor med indirekt insprutning finns det en liten, spiralformad virvelkammare. Bränslet sprutas först i virvelkammaren innan det når själva förbränningsrummet. Virvelkammaren skapar turbulens i bränslet så att det lättare blandas med luft i förbränningsrummet. Nackdelen med direkt insprutning är att virvelkammaren i praktiken blir en del av förbränningsrummet. Detta innebär att formen på förbränningsrummet blir oregelbundet , vilket skapar problem med förbränningen och minskar verkningsgraden.

Direkt Insprutning

En motor med direkt insprutning saknar virvelkammare – bränslet sprutas i stället direkt in i förbränningskammaren. Konstruktörerna måste vara mycket noga när de konstruerar kolvtoppens förbränningsrum för att turbulensen ska bli tillräcklig.

Start av diesel motorn

Dieselmotorn startas precis som bensinmotorn. Den dras runt av en elektrisk motor som påbörjar kompensationstakten. När dieselmotorn är kall är den svårstartad. Det beror på att komprimeringen av luften inte ger den temperatur som behövs för att antända bränslet. För att lösa detta problem monteras vissa glödstift. De fungerar som små elektriska element som drivs av bilbatteriet och kopplas in några sekunder innan man försöker starta motorn.

Cylindrarna

För att en bensinmotor skall fungera måste bränslet/luftblandningen sugas in i cylindrarna och sedan antändas och expandera. Energin alstras genom förbränningen av bränsle/luftblandningen. Den omvandlas sedan till mekanisk energi av kolvar och vevstakar som i sin tur går upp och ner i sina cylindrar. De är i sin tur kopplade till vevstakar som förvandlar energin till en roterande rörelse som får hjulen att snurra,

Fyrtakscykel

De flesta motorer arbetar med en så kallad fyrtakscykel (även kallad Ottocykel). Start motorn gör ingrepp med svänghjulet som driver runt. Svänghjulet vrider vevaxeln som gör att kolvarna går upp och ned i sina cylindrar. Härigenom sugs bränslet/luftblandningen från förgasaren in i cylindrarna och en gnista från ett tändstiftet antänder blandningen. Efter detta fortsätter cykeln av sig själv på grund av att bränslet expanderar efter antändningen. I fyrtaktscykeln roterar vevaxeln två gånger. Kolven går upp två gånger och ner två gånger. Detta ger fyra rörelser eller “takter” på kolven, därav namnet. Varje cylinder tänder endast en gång i varje cykel. Samtliga kolvar är sammankopplade genom vevaxeln och ger genom vevaxeln ger tändningen i en cylinder också den vindkraft som fordras för att flytta övriga kolvar upp och ned i sina cylindrar. Tvåtaktsmotorer tänder på varje kolvrörelse nedåt, så att vevaxeln endast roterar ett varv i varje cykel.

Ventilstyrningen

Bränsle/luftblandningen går in i varje cylinder genom en eller två inloppsventiler och avgaser går ut genom en eller två avgasventiler. Ventilerna stängs och öppnas efter fyrtakscykeln. Ventilerna styrs av en kamaxel som i sin tur drivs av drivaxeln med en kuggrem eller kedja. Ventilerna stängs och öppnas endast en gång. Under fyrtaktscykeln är motorn konstruerad så, att kamaxeln vrids ett varv i cykeln, medan vevaxeln roterar två varv.

Verkningsgraden

Verkningsgraden beror på hur mycket av energin som kan utnyttjas i motorn. I de flesta bilar är verkningsgraden en tredjedel av förbränningen, det innebär då att det bildas mycket spillvärme under motorhuven. Ju mer bränsle/luftblandning som kan sugas in i cylindrarna ju mer komprimeras av kolvarna, ju större blir effekten som produceras av motorn. Hur mycket bränsle/luftblandning som komprimeras kallas också för kompressionsförhållande.

Kolvringar

Kolven får precis plats i cylindern med det finns alltid ett litet glapp mellan dem. Det måste finnas för att medge värmeutvidgningen. Eftersom förbränningstrycket är mycket högt, skulle en hel del avgaser läcka igenom glappet och orsaka effektförlust. Därför finns kolvringar som sitter monterade i ett spår på den övre delen på kolven. Två kolvringar som även kallas för kompressionsringar brukar vanligtviss vara monterade. En speciell oljering på nedre delen an kolven avlägsnar överskottsolja från cylinderväggen. Effekten överförs från kolven till vevaxeln – och omvandlas samtidigt till en roterande rörelse – genom vevstakarna . Övre änden på varje vevstake kallas lilländen. Den är kopplad till kolven genom en kolvbult, som är ihålig. Härigenom kan vevstaken vrida sig under rörelsen upp och ner med kolven.

Oktan

Kompressionsförhållandet bestämmer vilken bensin motorn behöver. Ju högre kompressionsförhållande desto högre oktantal på bensinen. De flesta bilar har kompressionsförhållandet 9:1 som innebär att de går på högoktanig bensin, men man arbetar succesivt med att få bilarna att gå på lågoktanig bensin.

Elektriska systemet

Från batteriet leds elektriciteten genom kablar till alla elkomponenter i bilen. Styrkan mäts i ampere. Trycket som driver runt elektriciteten kallas för spänning och spänningen mäts i volt. De flesta moderna bilar har ett batteri på tolv volt.

Jordåterledning

Betyder att batteriet består av en negativ och en positiv pol. Och för att det elektriska systemet skall fungera så måste elektriciteten komma tillbaka, detta kalls jordåterledning. Vanligtviss är minuspolen kopplad till karossen genom en kabel av metall t.ex. koppar. Fördelen med jordåterledning är att antalet kablar i bilen minskar och det blir lättare att hitta ett eventuellt fel.

Ledningar

Vissa komponenter behöver mycket elektricitet och dessa komponenter kräver egna kablar. Huvuddelen komponenter förbrukar små strömkällor, så det är möjligt att förenkla dragningen genom att dra förgreningar från större kablar som går till större komponenter.

Kretsar och Säkringar

Från batteriet går den spänningsförande kabeln till säkerhetsdosan. I säkerhetsdosan fördelas strömförsörjningen upp i kretsar. Säkringarna går sönder om något fel inträffar och strömförsörjningen avtar. Utan säkringen skulle elkabeln hetas upp till den punkt, där isoleringen smälter eller till och med fattar eld. De flesta kretsar i säkringsdosan styrs genom tändningen, de fungerar alltså inte om inte tändningen är tillslagen. De kretsar som försörjer komponenter, som måste arbeta oberoende av tändningen – belysning och radio t.ex. – är kopplade förbi tändningslåset. Det är viktigt att belysningen är oberoende eftersom man inte kan tända parkeringsljuset på kvällen. Vissa komponenter, som de i tändningskretsen , inkopplas automatiskt med tändningslåset. Men de flesta är kopplade från tändningslåset via enskild omkopplare på instrumentpanelen och strömställare på rattaxeln och möjliggör individuell kontroll. Ett undantag är startmotorn. Strömförsörjningen kommer direkt från batteriet men styrs genom en separat del av tändningslåset. När nyckeln vrids om aktiveras startmotorn. Den förblir inkopplad, så länge nyckeln är kvar i detta läge.

Bränsletank

Bränslets väg genom bilen börjar i tanken . Tanken sitter vanligtvis i bak på bilen, de senaste åren har det kommit mer och mer att man sätter tanken mer centralt under bilen. Det innebär att man får större utrymme för t.ex. djupare bagagelucka. Tanken skyddas också vid påkörning bakifrån. En givare i bränsletanken visar hur mycket bensin som finns kvar i tanken. I tanken finns också ett ventilationsrör som också är påfyllningsrör så när du tankar så kan luften komma ut.

Bränsleledning

Bränslet leds från tanken med hjälp av en bensinpump och bränsleledning som kan vara gjort av, metall, plast eller gummi, som sitter på karossens undersida Bränslet pumpas ut en liten bit från tankens botten och det beror på att det samlas vatten och slam hela tiden på botten av tanken. För att hindra föroreningarna från att komma ut så finns det ett litet nätrör i slutet av ledningen som tar bort slam och föroreningar.

Pump och förgasare

Bränslepumpen tvingar upp bränslet till motorns nivå. Pumpen är antingen en mekanisk pump som placeras i motorutrymmet och drivs av motorn eller så är det en elektrisk pump som ofta är placerad nära tanken. Pumpen pumpar upp bränslet till förgasarens första rum som kallas flottörhus. Förgasaren hämtar bränslet från flottörhuset och blandar det med luft. Denna finfördelade blandning av bränsle och luft sugs sedan in genom insugningsgrenröret i motorn och förbränns.

Bränsle Filter

Bränsleflödet förgasaren stoppas lätt av smutspartiklar. Utöver nätfiltret i änden av bränsleledningen monterar de flesta tillverkare också filter längre fram i ledningen. Dessa samlar upp även mycket små partiklar. I de flesta fall är ett filter inbyggt i bränsle pumpen. Ett annat filter kan finnas på förgasaren precis innan bränslet går in i flottörhuset. En del tillverkare monterar också ett ledningsfilter – för det mesta i en liten kapslad plastbehållare i bränsleledningen.
På de flesta tillverkare sitter ledningsfiltret i bränsleledningen mellan pump och förgasare. På vissa bilmodeller kan det sitta i bagageutrymmet. Några få ledningsfilter kan tas loss och rengöras. Ett nytt filter kan monteras om det gamla är mycket dåligt.

Luftfilter

Luften som går in i motorn måste också rengöras. Det sker genom att luften passerar ett filter. Detta är för det mesta ett pappersfilter i ett hus av plast eller metall – filterhuset – som sitter ovanpå förgasaren. Pappersinsatsen har hundratals hål som är tillräckligt stora för att släppa igenom luft men inte smutspartiklar. Det finns andra filter också som t.ex. metallnätfilter. Det har en nätinsats i metallhus, som är indränkt i motorolja för att samla upp damm i luften. Den sista typen av filter är oljebasfilter, som finns på äldre bilar och på Land Rovers. Detta består av ett oljetråg. Luften passerar över oljan och smutsen landar på oljans yta.

Vätskekylda motorer

I motorn finns ett antal kanaler som tillsammans bildar kylvätskemanteln. Alla kanaler möts upptill i motorn vid ett utlopp som är kopplat till kylaren genom en gummislang. Kylarvätskan rinner igenom slangen till kylarens topptank. Härifrån passerar vätskan genom kylarens mitt och rinner igenom hundratals små rör. Luften som passeras kylaren leder bort värmen och går ut i det fria luften. Vätskan, som nu är avkyld, rinner ner i kylarens bottentank. Sedan leds vätskan tillbaka till motorn genom undre kylarslangen.

Vätskepumpen

Alla moderna vätskekylda bilar har en pump för att få tillräcklig vätskecirkulation i motorn. Pumpen är vanligtvis fastskruvad i motorblocket och drivs för det mesta av drivremmen från vevaxelremskivan. Remmens spänning är viktig för att pumpen skall fungera på rätt vis.

Termostaten

För att få motorn så varm så snabbt som möjligt och för att spara bränsle leds vätskan till en början förbi kylaren med hjälp av en temperaturstyrd avstängningsventil. Termostaten hindrar vätskan från att pumpas in i kylaren innan den har värmts upp till en förinställd temperatur. Utan termostaten skulle motorn värmas upp mycket långsamt och på vintern kanske den inte skulle uppnå sin normala arbetstemperatur. Motorn skulle arbeta dåligt och skulle förbruka mer bensin.

Kylarlocket

Arbetstemperaturen ligger nära eller ibland över den normala kokpunkten för vatten: om vätskan i systemet skulle koka så skulle motorn kunna skadas. För att förhindra sådana skador hålls kylsystemet under tryck och vätskans egentliga kokpunkt höjs till för motorn en säker temperatur. Trycket i systemet varierar från bil till bil och regleras genom kylarlocket. Locket har en inbyggd ventil som öppnar sig om trycket i systemet ökar en för inställd temperatur. När ventilen öppnar sig så släpper den samtidigt ut vätskan, antingen på vägen eller i expansionskärlet, om bilen har ett slutet kylsystem.

Kylaren

Under normal körning är luftflödet genom kylaren mer än tillräckligt för att hålla rätt temperatur i motorn. Vid stadskörning eller vid tomgång krävs en fläkt för att driva runt luften genom kylaren. På äldre bilar är den placerad på kylvätskepumpen, eller vevaxelremskivan, och drivs med samma rem som driver vätskepumpen, därav namnet fläktrem. Nackdelen är att fläkten drivs hela tiden under körningen och förbrukar effekt i onödan. Vissa tillverkare har en specialkopplad fläkt. Fläkten sitter på samma ställe som den vanliga och har en automatisk temperaturkänslig koppling i centrum. När kylaren är kall så kopplas fläkten ur. När den är varm så kopplas den in på vätskepumpen, luftflödet ökar.

Rudolf Diesel

En tysk ingenjör som uppfann dieselmotorn och utvecklade de första exemplaren av dem. Han levde mellan åren 1858 – 1913. Diesel föddes i Paris av tyska föräldrar, levde en tid i London och genomgick en högre utbildning i Bayern. Vid tekniska högskolan i München åhörde han Carl Von Lindes föreläsningar i teoretisk maskinlära och inspirerades till att skapa en motor som kom så nära det teoretiska idealet som möjligt. Efter att Diesel erhållit sitt första patent 1892 följde praktiskt utvecklingsarbete vid Maschinenfabrik i Augsburg. Man gjorde bara misstaget att lansera motorn på marknaden allt för tidigt. Det gjorde att Diesel hamnade i vanrykte och han fick både ekonomiska och psykiska problem. Först i slutet av sitt liv kunde han åter bidra med sitt tekniska arbete. Under en resa över engelska kanalen omkom Diesel i en olycka, som man tror var självmord.

Henry Ford

En amerikansk industriman, nyskapare inom billtillverkningen och industriell produktionsteknik. Henry Ford levde mellan åren 1863 – 1947. Han växte upp under enkla förhållanden på en bondgård nära Dearborn utanför Detroit, arbetade under sin ungdom som verkstadsmekaniker och experimenterade i början an 1890 – talet med bensindrivna bilar. Hans första egna konstruktion, “Quadricykeln”, blev klar 1896. År 1899 deltog han i bildandet av det väl kända företaget Cadillac Co, men lämnade det 1902 för att året därpå skapa Ford Motor Company. Hans grundidé var att massproducera en bil av standardmodell som kunde säljas till lågt pris och en bred allmänhet. Den första modellen som introducerades 1903, kallades A, den andra B osv. Med modellen T 1918 nåddes målet. Under de 19 åren som den tillverkades svarade den för hälften av bilproduktionen. Ingen annan bilmodell har haft en sådan stor betydelse för bilismens spridning, och utveckling, även Volkswagen också nådde enorma produktionstal med sin “skalbagge” eller “bubblan”.

Motorn, 3.5 out of 5 based on 2 ratings
| Mer
Betygsätt Motorn


Relaterade skolarbeten
Nedanstående är skolarbeten som handlar om Motorn eller som på något sätt är relaterade med Motorn.

Kommentera Motorn

« | »


Warning: fopen(./.access_log) [function.fopen]: failed to open stream: No such file or directory in /home/d32201/public_html/wp-content/themes/emerald-10/footer.php on line 2

Warning: fopen(./.access_log) [function.fopen]: failed to open stream: No such file or directory in /home/d32201/public_html/wp-content/themes/emerald-10/footer.php on line 2